介孔TiO2微納米結(jié)構(gòu)的制備及可見光催化.pdf

1、介孔TiO2微納米材料，具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，良好的分散性，高比表面積，良好的光催化性能等優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的高效光催化劑，也是一種用途廣泛備受關(guān)注的新型無機(jī)納米材料。本文主要關(guān)于介孔TiO2微納米結(jié)構(gòu)的制備、形成機(jī)理及模擬太陽光下的光催化的研究開展了如下工作：
　　1、采用溶劑熱法，以鈦酸四丁酯為鈦源，三乙醇胺微模板劑，在180℃下反應(yīng)24小時(shí)，且經(jīng)過400℃焙燒2h，制備出介孔銳鈦礦型TiO2微納米復(fù)合結(jié)構(gòu)。通過XRD、SEM、T

2、EM、HRTEM、XRS和FT-IR對產(chǎn)物進(jìn)行表征，并用N2吸附-脫附實(shí)驗(yàn)對其進(jìn)行了比表面積和孔徑測試。以SPS和UV-Vis來分析樣品的表面光電性能，通過模擬太陽光下催化降解羅丹明B和苯酚來評估樣品的光催化能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該樣品由0.5-2μm直徑的微球和幾百納米的不規(guī)則蜂窩狀團(tuán)聚物組成，計(jì)算產(chǎn)物的平均粒徑為10.2 nm，比表面積高達(dá)179 m2/g，有少量N摻雜，且光催化降解率高于P25。
　　2、以聚乙烯亞胺為模板劑，

3、鈦酸四丁酯和乙醇為原料，溶劑熱法合成出具有次級結(jié)構(gòu)的TiO2微球，通過XRD、SEM、TEM等對產(chǎn)物的晶型、形貌尺寸等進(jìn)行了表征，并研究了模板劑種類及用量，反應(yīng)溫度與時(shí)間對產(chǎn)物形貌地影響，探索了形成機(jī)理與最佳反應(yīng)條件。研究了在模擬太陽光下降解有機(jī)污染物的活性，并與商品TiO2(P25)活性相比較。結(jié)果表明，樣品為0.1-0.4μm的小球，形貌均一，主要存在著10 nm左右的介孔，孔徑分布單一，具有高效的光催化活性，在相同時(shí)間內(nèi)對甲基橙和

4、苯酚的降解率均超過P25的兩倍。
　　3、以油胺為模板劑，鈦酸四丁酯為原料，采用醇熱法制備出TiO2空心微球，以XRD、SEM、TEM及HRTEM研究產(chǎn)物的晶型、形貌，以FT-IR觀察產(chǎn)物的表面結(jié)構(gòu)與成鍵特性，以模擬太陽光下對羅丹明B的降解率來觀察其催化活性。結(jié)果顯示，該樣品為典型的銳鈦礦相，晶型單一，形狀規(guī)則。光催化實(shí)驗(yàn)中120 min降解率達(dá)到72％，展現(xiàn)了良好的催化性能，且2-5μm的大直徑微球有利于回收。
　　4、采